某48米烟囱塔架设计介绍(2)

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塔柱均采用Q345钢，其余支撑和再分腹杆均采用Q235。至于杆端约束，除了塔柱为连续构件，按刚接设计外，其余支撑和再分腹杆均按两端铰接设计。

　　结构几何模型建立完成后，接下来就是结构荷载信息的输入。结构荷载信息是正确进行结构分析的基础。本工程的主要荷载有结构自重荷载(包括塔架自身和烟囱自重)、风荷载和检修荷载。其中，塔架自重和塔架杆件自身的的挡风引起的风荷载SpaS CAD软件可以自动导算，但烟窗自重和烟囱挡风引起的风荷载以及检修荷载就要人工输入。

　　要进行荷载输入，首先就要进行荷载定义。荷载定义是分工况和分类别定义的。系统默认的工况有7个，分别是恒载、活载、X向风载、Y向风载、Z向地震、X向地震和Y向地震。我们还可以按需要增加自定义工况，在本工程中我们只需要采用系统默认工况即可，无需自定义其它工况。荷载类别有点荷载、杆件荷载和面荷载三种。在本工程中，我们只用到点荷载和杆件荷载。本来，检修荷载可以按面荷载输在每一横隔的平台上，但由于当前版本的SpaS CAD简化掉了二维构件(如墙、楼板、屋顶等)，我们布置不了面荷载，只好将相应的检修荷载人工导算到相应杆件上，按杆件荷载输入。点荷载和杆件荷载定义都比较简单，按提示输入就可以了，关键是荷载方向和正负。在当前版本的SpaS CAD中，点荷载和杆件荷载都只能在整体坐标系中布置。荷载的正负号区分，X向和Y向都是沿着坐标轴正向为正，Z向荷载，是向上为正还是向下为正由结构设计人员根据自己习惯来选择。在结构计算分析参数定义中有“Z方向荷载习惯”选项，有两个选项供选择，分别是“向下为正”和“向上为正”。荷载定义完成后就可以进行荷载布置了。本工程的烟囱自重荷载要分三种情况分别布置：一是正常情况下，烟囱每个支承点都承受烟囱自重;二是烟囱处于受热膨胀状态下(采用特定措施使烟囱能向上自由膨胀)，此时只有底层横隔承受整个烟囱的全部重量;三是烟囱处于受冷收缩状态下(采用特定措施使烟囱能向上自由收缩)，此时只有顶层横隔承受整个烟囱的全部重量。这三种情况都要分别计算，并且都要满足规范要求。

　　荷载布置完成后，还需要输入结构模型约束信息。简单地说就是定义塔脚是固定还是铰接。当然，约束信息并不限于固定和铰接两种，一个节点的6个自由度都可以输入约束系数(固定节点是约束节点的一个特例，约束系数无穷大)，由不同的约束系数组合成多种不同的约束节点。本工程塔脚按铰接设计，新增一铰接约束节点，线性嵌固参数全部选择固定，转角嵌固参数全部选择铰接。将定义好的铰接约束节点布置到四个塔脚节点上就完成了塔架约束信息的输入。

　　输入完约束信息后还需要输入结构计算信息才可以进行结构计算。计算前需要定义一些设计参数以及对工况组合进行调整、增减，再对层号进行指定。本来，作为空间结构，已经没有了层的概念，但为了方便后面的位移查看，我们还是指定了层号。按横隔来划分，每6米为一层，一共8层，相应一一指定即可。由于本工程没有自定义工况，所以采用系统默认的工况组合就可以。至于设计参数，SpaS CAD的设计参数和SATWE 和PMSAP都差不多，可以查相关手册和规范。这里特别要说一下的是，在总信息中，由于我们塔架比较高，还承受烟囱重量，除了XY地震和双向效应外，还要考虑竖向地震。在风荷载信息中，需要勾选“程序自动计算并考虑挡风系数”，并通过程序试算出挡风系数，根据挡风系数查《建筑结构荷载规范》或者《高耸结构设计规范》得到塔架风荷载的体型系数填到程序设计参数中。参数输入完成后就可以进行结构计算了，点“PMSAP数据”生成计算所需的文件，再点“PMSAP计算”进行计算。计算完成后就可以查看结果了。首先要查看的是结构周期、有效质量系数、杆件应

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